A perovskita é um mineral com excelentes capacidades de absorção de luz solar e consequente conversão da mesma em eletricidade.
Esta receita torna a perovskita ideal para ser integrada no fabrico de painéis solares, dado que estes necessitam de componentes precisamente com essas propriedades para cumprirem o seu objetivo: a produção de energia.
Nova célula solar de perovskita invertida
Um grupo de cientistas desenvolveu uma célula solar de perovskita invertida capaz de apresentar uma eficiência de 24,1%.
A célula em questão conta com uma área ativa de 9,6 mm2, e manteve 96% da sua eficiência inicial de conversão energética mesmo após o seguimento contínuo do ponto de potência máxima por 1000 horas.
A estrutura de construção desta célula solar permite que o material de perovskita seja depositado na camada de transporte do orifício, sendo posteriormente revestido com uma camada de transporte de eletrões. A estabilidade é normalmente um dos pontos fortes das células solares de perovskita invertida.
Como foi obtido este resultado?
Segundo os investigadores, os dipolos na superfície da perovskita conseguem suprimir a ligação iónica, isto enquanto facilitam a extração de carga interfacial e aumentam a hidrofobicidade.
O tipo de dipolo utilizado pelos pesquisadores é conhecido como b-pV2F, e permitiu criar um filme de perovskita mais compacto, com um tamanho de grão alargado de cerca de 480 mm.
De acordo com as palavras dos investigadores: “Imagens de microscópio de força atómica mostraram que o b-pV2F reduziu a rugosidade da superfície de 54,4 para 41,1 nm, o que deve melhorar a cobertura com camadas de transporte de carga”.
A equipa em questão efetuou medições durante todo o processo de formação do filme, utilizando para isso o espalhamento de raios-x de grande ângulo de incidência rasante, e com isso descobriu que o b-pV2F controla a cristalização da perovskita através da redução da energia de formação da mesma, o que dá origem a uma estrutura cristalina mais ordenada.
A eficiência de conversão de energia alcançada foi de 24,1%, isto sob condições de iluminação normais, um circuito aberto de 1,18 V, um curto circuito de corrente 24,8 mA/cm2, e um fator de preenchimento de 84.3%.
Este resultado foi confirmado e aprovado pelo Instituto de Microssistemas e Tecnologia de Informação de Xangai.
“A estabilidade dos dispositivos não encapsulados em condições de trabalho mostra que as células solares de perovskita retêm 96% da eficiência inicial de conversão de energia após o seguimento contínuo do ponto de potência máxima por 1.000 horas”, disseram os cientistas.
